Plan de estudios › 10.º grado › Matemáticas

Ecuaciones de elipses e hipérbolas

  • 10.º grado
  • Matemáticas
  • G-GPE.A.3
  • Expresar Propiedades Geométricas con Ecuaciones
  • Lección gratis

Alineada a G-GPE.A.3, de los Estándares Estatales Comunes (Common Core) de Matemáticas.

Qué enseña esta lección

Una elipse es el conjunto de puntos cuya suma de distancias a dos focos es constante; una hipérbola es donde la diferencia de esas distancias es constante. Aplicar la fórmula de distancia y simplificar da las formas estándar: elipse x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1, hipérbola x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1

Plantea una elipse con focos (-4, 0) y (4, 0) y suma de distancias 10. Para un punto (x, y): raíz((x+4)^2 + y^2) + raíz((x-4)^2 + y^2) = 10. Aquí 2a = 10, así que a = 5, y c = 4 (distancia focal). Usa b^2 = a^2 - c^2 = 25 - 16 = 9. La ecuación es x^2/25 + y^2/9 = 1.

Ejemplo 2

Plantea una hipérbola con focos (0, -5) y (0, 5) y diferencia de distancias 8. Los focos están sobre el eje y, así que la hipérbola abre hacia arriba y hacia abajo: y²/a² - x²/b² = 1. Aquí 2a = 8 da a = 4, y c = 5. Para una hipérbola, b² = c² - a² = 25 - 16 = 9. La ecuación es y²/16 - x²/9 = 1.

Ejemplo 3

Error común: usar la misma fórmula de b para ambas curvas. La elipse usa b² = a² - c² porque los focos están DENTRO y c < a; la hipérbola usa b² = c² - a² porque los focos quedan FUERA de las ramas y c > a. Intercambiarlas da un cuadrado negativo. Revisa primero el orden de c y a: focos dentro significa elipse, focos más allá de los vértices significa hipérbola.

Preguntas de práctica

  1. Una elipse tiene focos en (-3,0) y (3,0) con suma de distancias 10. Halla a, c y b^2.
  2. Escribe la ecuación estándar de la elipse del problema anterior.
  3. Una hipérbola tiene a = 3 y c = 5. Halla b^2 usando c^2 = a^2 + b^2 y escribe x^2/a^2 - y^2/b^2 = 1.

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